2º COLEGIAL/1º TRABALHO/SUBSTANCIAS E MISTURAS

Átomos & moléculas - Prof. Luiz Cláudio - Ribeirão Preto - SP

Transformações, substâncias, misturas e fases

Toda matéria existente no universo é constituída por átomos. Esta é a Teoria Atômica de Dalton, que estabelece a existência de diversos tipos de átomo(elemento químico). Os compostos químicos seriam produto da união de diferentes tipos de átomos em proporções definidas. Toda matéria tem massa e ocupa lugar no espaço. O homem utiliza a matéria que ele encontra na natureza para transformá-la em produtos que possa utilizar em seu cotidiano. Estas transformações podem ser físicas ou químicas.

Transformações físicas: não alteram a natureza das ligações entre os átomos, somente altera o estado de agregação entre eles. Um exemplo de transformação física é a evaporação da água. Ao passar do estado líquido para o gasoso, as moléculas de água ficam mais distanciadas umas das outras, a natureza da substância não é alterada.
H2O(liq.) => H2O(vap.)

Transformações químicas: durante as mesmas ocorre o rearranjo dos átomos, originando substâncias diferentes das iniciais.
HCl + NaOH => NaCl + H2O

As substâncias localizadas antes da flecha (estado inicial) são chamadas de reagentes, e as localizadas depois da flecha (estado final) são chamadas de produtos.
A Lei de Conservação da Massa, de Lavoisier, estabelece que, durante um fenômeno químico ou físico, a matéria não pode ser criada ou destruída, só pode ser transformada. Ou seja, as quantidades e tipos de átomos que aparecem antes e depois da flecha que indica a ocorrência da transformação devem ser as mesmas.
HCl + NaOH => NaCl + H2O
Átomos nos reagentes: 2 H, 1 Cl, 1 Na e 1 O. Átomos nos produtos: 2 H, 1 Cl, 1 Na, 1 O.

A simbologia utilizada hoje para representar os átomos abreviadamente foi proposta por Berzélius. O símbolo de um elemento pode ter uma, duas ou três letras, sendo somente a primeira maiúscula.

Nome (latim) Símbolo

Cobre (cuprum) Cu

Prata (argentum) Ag
Ouro (aurum) Au
Chumbo (plumbum) Pb
Enxofre (sulphur) S

As substâncias são materiais que apresentam composição e propriedades definidas. Elas são formadas por moléculas (no caso das substâncias covalentes) e por íons-fórmula (no caso das substâncias iônicas). As moléculas ou íons-fórmula são as menores porções da substância que ainda guardam as características da mesma. Quaisquer que sejam a posição de retirada e quantidade da amostra, ela deverá apresentar as mesmas características pois uma substância pura é constituída por aglomerados iguais entre si.As substâncias puras são representadas por fórmulas. Estas funcionam como representação gráfica da substância pura. A composição fixa da substância pura permite que para ela seja definida uma fórmula.
Fórmula do ácido sulfúrico H2SO4
Os números subscritos à direita de um dado átomo representam o número de vezes que o mesmo aparece na molécula. A molécula do ácido sulfúrico é formada por dois átomos de hidrogênio, um átomo de enxofre e 4 átomos de oxigênio. Estes números são conhecidos por índices de atomicidade, ou simplesmente índices.

As substâncias podem ser simples ou compostas.

Substância simples: as moléculas são constituídas sempre pelo mesmo elemento químico. São exemplos de substâncias simples o H2, O2, O3, S8. A quantidade de átomos que fazem parte de uma molécula de uma substância simples é conhecida como atomicidade.
A alotropia é um fenômeno que ocorre quando um elemento pode formar duas ou mais substâncias simples diferentes. Os principais casos de alotropia são:

- Enxofre (S8): pode apresentar as formas monoclínica e rômbica - Carbono (Cn): pode apresentar as formas grafite e diamante

- Oxigênio: O2 (oxigênio) e O3 (ozônio) - Fósforo: Pn (vermelho) e P4 (branco)

Substância composta: as molécula são constituídas por átomos de elementos químicos diferentes. São exemplos de substâncias compostas: H2O, NaOH, KNO3.

Misturas: são sistemas formados por moléculas de diferentes tipos. Cada substância pura participante da mistura é conhecida como componente. Cada aspecto visualmente homogêneo do sistema é conhecido como fase. Ao contrário da substância pura, as propriedades de uma mistura são dependentes da sua composição.
De acordo com o número de fases que podem ser observadas, as misturas podem ser:

- Homogêneas ou soluções: não se pode distinguir a separação entre os componentes, presença de só uma fase. São exemplos: ar atmosférico puro, água e sal dissolvido, álcool e água. Misturas de gases sempre são sistemas homogêneos.

- Heterogêneas: Ocorre a presença de mais de uma fase. São exemplos: água e óleo, água e areia, granito (mica, feldspato e quartzo), ar atmosférico e poeira.

Exercicio 1 (Unisinos - RS) Considere os sistemas materiais abaixo indicados e Assinale a alternativa que apresenta somente sistemas homogêneos :

sistema componentes

I ) água e óleo
II ) areia e álcool
III ) água e sal de cozinha
IV ) água e álcool
V ) gás carbônico e oxigênio

a) somente I e III

b) somente I e II

c) somente III e V

d) somente I, III e V

e) somente III, IV e V

Exercico 2 (UEBA) Um sistema formado por água, açúcar dissolvido, álcool comum, limalha de ferro e carvão apresenta.

a) 1 fase b) 2 fases c) 3 fases d) 4 fases e) 5 fases

Exercicio 3 (Med. Catanduva - SP) Em um sistema fechado que contém água líquida, sal de cozinha dissolvido, sal de cozinha não dissolvido, dois cubos de gelo e os gases nitrogênio e oxigênio não dissolvidos na água líquida, existem:

a) 4 fases e 4 componentes b) 3 fases e 3 componentes

c) 4 fases e 3 componentes d) 3 fases e 4 componentes

e) 2 fases e 5 componentes